22. Дифференциальная токовая отсечка трансформатора: схема и расчет. Общая оценка диф­ференциальных защит трансформаторов.

Схемы и выбор параметров диф. защиты трансформаторов.

1. диф. отсечка ставится на трансформаторы малой мощности, неответственных. Имеет много недостатков.Но проста и недорога.

2. На реле РНТ 565. Дороже но эффективнее, чем 1)

3. На дифф. реле с торможением (ДЗТ11 – 14) это реле совмещает РНТ 565 с тормозной обмоткой. Применяется от токов небаланса. Её применяют трёхобмоточных трансформаторах, трансформаторах с РПН, на трансформаторах с расщеплённой обмоткой.

Диф. отсечка трансформаторов.

Схема на постоянном оперативном токе чувствует все виды КЗ кроме витковых внутри бака. Реальная зона защиты от шины до шины (от ТА до ТА).

1)Отстройка от бросков тока намагничивания достигается I_CP с учётом действия реле РНТ. А в схемах косвенного действия времени срабатывания реле тока и выходного промежуточного реле. t_сраб =0,04 до 0,06 сек. Ток срабатывания защиты по условию I_СЗ≥К_отс∙I_Тном, где коэффициент отстройки от 3 до 4,5. Если трансформаторы тока выбраны так, что их погрешность не более 10%, то отстройка от броска тока намагничивания обеспечивается также отстройка и от тока максимального небаланса при внешних КЗ, при условии дополнительного различия тока циркуляции. ∆f_ВЫР≤5%. Достоинство дифф. токовой отсечки – простота, однако из-за большого тока срабатывания защиты отсечка не уменьшает чувствительность.

Отстройка от токов небаланса максимальных расчётных:

2)

Если первое условие прошло, то второе условие выполняется автоматически.

23.Трансформаторы напряжения в схемах релейной защиты: векторная диаграмма, погреш­ность.

Векторная диаграмма ТН.

Магнитный поток Ф отстаёт от U₂ на 90°. Угол α определяется потерями в стали сердечника, φ – определяется соотношением активного и индуктивного сопротивления вторичной обмотки и нагрузки. ТН бывает одно и трёх фазный (1ф. – до 500 кВ; 3ф. – до 18 кВ). Из ТН составляют фильтры нулевой и обратной последовательности. Из (**) следует:

U₂+∆U=U₁

24.Схемы соединения обмоток трансформаторов напряжения.

Включение однофазного ТН.

Заземление в целях защиты персонала. Плавкие предохранители на стороне ВН TV применяются до 35 кВ включительно. Если напряжение более 500 В, то между предохранителями и системой – разъединитель.

Схема соединения обмоток ТН в открытый ∆ (незавершённый) .

Реле 4,5,6 – включены на фазное напряжение, относительно нулевой точки вторичных междуфазных напряжений.

Реле 1,2,3 – включены на линейное напряжение.

Нейтраль *-ды имеет потенциал равный потенциалу нулевой точки, т.е. располагается в центре тяжести ∆ вторичных междуфазных напряжений. Применяется в сетях с изолированной нейтралью, т.к. не может контролировать фазное напряжение относительно земли.

Схема соединения обмоток ТН в звезду.

В сети с изолированной нейтралью её потенциал равен потенциалу в т. 0’.

В сети с заземлённой нейтралью, нейтраль сместится в т. 0. В этом случае будем иметь (1) и (3), (2) – в сети с изолированной нейтралью.

U_C=U’_C+U_o

U_B=U’_B+U_o

U_A=U’_A+U_o (1)

U’_C+U’_A+U’_B=0 (2) изолированная нейтраль

U_C+U_A+U_B=3U₀ (3) заземлённая нейтраль

Схема выполнена из трёх однофазных ТН, соединенных в звезду. Заземление на стороне ВН – рабочее, а на стороне НН – защитное.

1,2,3 – контроль междуфазного напряжения.

4,5,6 – контроль фазного напряжения относительно т. 0’

7,8,9 – контроль фазных напряжений относительно земли.

(обязательно должны быть рабочее заземление и N) в противном случае они будут дублировать 4,5,6 реле.

Такая схема дает возможность включать реле на все междуфазные напряжения (1,2,3), на напряжения фаз относительно нулевой точки 0’ системы вторичных междуфазных напряжений (4,5,6). В этом плане схема идентична предыдущей. Кроме того с помощью 7,8,9 можно контролировать фазные напряжения относительно земли. Эта схема не может выполнятся на основе одного трёхфазного трёхстержневого ТН, т.к. из-за большого тока намагничивания он будет нагреватся. Применяют специальные трёхфазные пятистержневые ТН (НТМИ) в сети с заземлённой нейтралью. Трёхфазные трёхстержневые ТН можно использовать в сетях с изолированной нейтралью где отсутствует I₀.

Схемы соединения обмоток ТН в фильтре напряжения нулевой последовательности.

U_P=U_А+U_B+U_C=3U₀ (*)

1. Три однофазных трансформатора соединенных в звезду на стороне ВН, а сторона НН соединена в незамкнутый треугольник. В результате возникает во вторичной обмотке напряжение нулевой последовательности и действует формула (*). В сети с заземлённой нейтралью используется данный фильтр, и с большими токами КЗ на землю. В нормальном режиме в реле напряжение небаланса примерно равно 4 В.

2. Применяется трёхфазный 5-стержневой ТН (НТМИ). Имеет две вторичные обмотки. При КЗ на землю в сети с заземлённой нейтралью, напряжение на выходе примерно 100 В, что меньше фазного напряжения. При КЗ с изолированной нейтралью напряжение на выходе равно 3U_Ф. Заземление первичных обмоток обязательно. В системе с заземлённой нейтралью напряжение на зажимах ∆, при замыкании на землю не превышает U_Ф. Поэтому минимальное вторичное напряжение обмоток, соединённых в разомкнутый треугольник, равно 100 В. В сети с изолированной нейтралью вторичное напряжение обмоток принимаем так же 100В, но с учётом того, что К_ТР увеличится в 3 раза.

Выполнение вторичных цепей ТН и контроль за их состоянием.

Схемы на рис 2.1 предназначены для блокировки схем РЗ. В симметричном режиме схема не работает: U_o нет, а при обрыве появляется напряжение нулевой последовательности. При КЗ на землю в сети с заземленной нейтралью появляется напряжение нулевой последовательности и защита блокируется. Схема 2.2: Потенциалы конденсаторов равны нулю – в нормальном режиме. При несимметрии появляется разность потенциалов.

Возможна схема с использованием реле тока:

Это дополнение устраняет блокировку защиты при КЗ на землю.